Spermiogenesefaser og deres egenskaper

1505
Robert Johnston
Spermiogenesefaser og deres egenskaper

De spermiogenese, Også kjent som sædmetamorfose, tilsvarer det prosessen med transformasjon av sædceller (eller sædceller) til moden sædceller. Denne fasen oppstår når sædcellene er festet til Sertoli-cellene..

I kontrast refererer begrepet spermatogenese til produksjon av haploide spermatozoer (23 kromosomer) fra udifferensierte og diploide spermatogonia (46 kromosomer)..

Spermatidene til et pattedyr er preget av å ha en avrundet form og mangler et flagellum, som er det piskformede vedlegget som hjelper bevegelse, typisk for sædceller. Spermatidene må modnes til en sæd som kan utføre sin funksjon: å nå egget og bli med det.

Av denne grunn må de utvikle et flagellum, omorganisere seg morfologisk, og dermed oppnå motilitet og interaksjonskapasitet. Fasene til spermiogenese ble beskrevet i 1963 og 1964 av Clermont og Heller, takket være visualiseringen av hver av endringene ved hjelp av lysmikroskopi i humant vev..

Spermedifferensieringsprosessen som forekommer hos pattedyr involverer følgende trinn: konstruksjon av en akrosomal vesikkel, dannelse av hette, rotasjon og kondensering av kjernen.

Artikkelindeks

  • 1 faser
    • 1.1 Golgifase
    • 1.2 Cap fase
    • 1.3 Akrosomfase
    • 1.4 Modningsfase
  • 2 Referanser

Faser

Golgi-fase

Periodiske syrekorn, Schiff's reagens, forkortet PAS, akkumuleres i Golgi-komplekset av sædceller..

Akrosomal vesikkel

PAS-granuler er rike på glykoproteiner (karbohydratbundne proteiner) og vil gi opphav til en vesikulær struktur som kalles den akrosomale vesikelen. I løpet av Golgi-fasen øker denne vesikelen i størrelse.

Sædens polaritet er definert av posisjonen til den akrosomale vesikelen, og denne strukturen vil være plassert i sædets fremre pol.

Akrosomet er en struktur som inneholder hydrolytiske enzymer, slik som hyaluronidase, trypsin og akrosin, hvis funksjon er oppløsningen av cellene som følger med oocytten, og hydrolyserer komponentene i matrisen, slik som hyaluronsyre..

Denne prosessen er kjent som den akrosomale reaksjonen, og den begynner med kontakten mellom sædcellene og det ytterste laget av oocytten, kalt zona pellucida..

Sentriole migrasjon

En annen viktig begivenhet i Golgi-fasen er migrasjonen av sentriolene til spermatidens bakre region, og deres innretting med plasmamembranen oppstår..

Sentriolen fortsetter til samlingen av de ni perifere mikrotubuli og de to sentrale som utgjør sædflagellum..

Dette settet med mikrorør er i stand til å transformere energi - ATP (adenosintrifosfat) generert i mitokondriene - til bevegelse..

Cap fase

Den akrosomale vesikelen fortsetter å utvide seg til den fremre halvdelen av cellekjernen, noe som gir utseendet til en hjelm eller hette. I dette området degenererer kjernekonvolutten porene og strukturen tykner. I tillegg oppstår kondens av kjernen.

Store endringer i kjernen

Under spermiogenese oppstår en serie transformasjoner av kjernen til den fremtidige sædcellen, slik som komprimering til 10% av den opprinnelige størrelsen og erstatning av histoner med protaminer..

Protaminer er proteiner på ca 5000 Da, rike på arginin, med mindre lysin og løselig i vann. Disse proteinene er vanlige i sædceller fra forskjellige arter og hjelper til med ekstrem fordømmelse av DNA i en nesten krystallinsk struktur..

Akrosomfase

En endring av orienteringen av spermatiden skjer: hodet er anbragt mot Sertoli-celler og flagellumet - i utviklingsprosessen strekker seg inne i det seminære røret.

Den allerede kondenserte kjernen endrer form, forlenger og får en mer flat form. Kjernen, sammen med akrosomet, beveger seg nær plasmamembranen i den fremre enden.

I tillegg skjer en omorganisering av mikrotubuli i en sylindrisk struktur som utvider seg fra akrosomet til den bakre enden av spermatiden..

Når det gjelder sentriolene, etter å ha fullført sin funksjon i utviklingen av flagellum, går de tilbake til det bakre området av kjernen og holder seg til det..

Dannelse av koblingsstykket

En rekke modifikasjoner forekommer for å danne sædens "hals". Fra sentriolene, nå festet til kjernen, kommer ni fibre med en betydelig diameter som spres i halen utenfor mikrorørene.

Merk at disse tette fibrene forbinder kjernen med flagellen; av denne grunn er det kjent som et "koblingsstykke".

Dannelse av mellomstykket

Plasmamembranen skifter for å omslutte det utviklende flagellum, og mitokondriene skifter for å danne en spiralformet struktur rundt halsen som strekker seg til den umiddelbare bakre regionen.

Den nylig dannede regionen kalles mellomstykket, som ligger i sædens hale. På samme måte kan det skjelnes mellom fiberkappen, hoveddelen og hoveddelen.

Mitokondriene har et kontinuerlig dekk som omgir mellomstykket, dette laget er pyramideformet og deltar i generering av energi og i sædbevegelser.

Modningsfase

Overskuddet av cellulært cytoplasmisk innhold er fagocytosert av Sertoli-celler, i form av gjenværende legemer.

Endelig morfologi

Etter spermiogenese har sædcellen radikalt endret form og er nå en spesialisert celle med evne til å bevege seg.

I spermatozoa som genereres, kan hodeområdet differensieres (2-3 um bredt og 4 til 5 um langt), der cellekjernen med den haploide genetiske belastningen og akrosomet er lokalisert.

Etter hodet er det mellomliggende området, hvor sentriolene, mitokondrie-helixen og halen på omtrent 50 um er lokalisert..

Spermiogeneseprosessen varierer avhengig av art, selv om det i gjennomsnitt tar en til tre uker. I eksperimenter utført på mus tar sæddannelsesprosessen 34,5 dager. Derimot tar prosessen hos mennesker nesten dobbelt så lang tid.

Spermatogenese er en komplett prosess som kan forekomme kontinuerlig, og genererer omtrent 100 millioner sædceller per menneskelig testikkel hver dag..

Utslipp av sæd ved utløsning involverer rundt 200 millioner. Gjennom hele livet kan en mann produsere fra 1012 opp til 101. 3 sædceller.

Referanser

  1. Carlson, B. M. (2005). Human embryologi og utviklingsbiologi. Elsevier.
  2. Cheng, C. Y., & Mruk, D. D. (2010). Biologien til spermatogenese: fortid, nåtid og fremtid. Filosofiske transaksjoner fra Royal Society B: Biologiske vitenskaper, 365(1546), 1459-1463.
  3. Gilbert SF. (2000) Utviklingsbiologi. 6. utgave. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Spermatogenese. Tilgjengelig fra: ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10095
  4. González-Merlo, J. og Bosquet, J. G. (2000). Onkologisk gynekologi. Elsevier Spania.
  5. Larsen, W. J., Potter, S. S., Scott, W. J., og Sherman, L. S. (2003). Menneskelig embryologi. Elsevier,.
  6. Ross, M. H., og Pawlina, W. (2007). Histologi. Tekst og fargeratlas med cellulær og molekylærbiologi. (Inkluderer Cd-Rom) 5aed. Panamerican Medical Ed..
  7. Urbina, M. T. og Biber, J. L. (2009). Fertilitet og assistert reproduksjon. Panamerican Medical Ed..
  8. Wein, A. J., Kavoussi, L. R., Partin, A. W., & Novick, A. C. (2008). Campbell-Walsh urologi. Panamerican Medical Ed..

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.